背負(fù)式電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種背負(fù)式電源，其包括可再充電電池、殼體、背帶和操作單元。殼體容納可再充電電池。用戶通過背帶將殼體穿戴在用戶的背部上。操作單元包括開關(guān)和顯示單元中的至少一個。開關(guān)構(gòu)造成能夠使可再充電電池生效或失效。顯示單元構(gòu)造成顯示可再充電電池的電池水平。
【專利說明】背負(fù)式電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及容納可再充電電池的背負(fù)式電源。
【背景技術(shù)】
[0002]日本實用新型申請公開N0.7-3983提供用于電動工具和其它設(shè)備的便攜式電源，其在能夠圍繞用戶的腰穿戴的腰帶中容納可再充電電池。
實用新型內(nèi)容
[0003]鑒于前述事項，本實用新型的目的是提供具有比傳統(tǒng)腰帶電源更大容量的背負(fù)式電源。
[0004]為了獲得上面和其它目的，本實用新型提供一種背負(fù)式電源。背負(fù)式電源包括可再充電電池、殼體、背帶和操作單元。殼體容納可再充電電池。用戶通過背帶將殼體穿戴在用戶的背部上。操作單元包括開關(guān)和顯示單元中的至少一個。開關(guān)構(gòu)造成使可再充電電池生效或失效。顯示單元構(gòu)造成顯示可再充電電池的電池水平。
[0005]所述的背負(fù)式電源，其中，所述背帶包括構(gòu)造成圍繞用戶的腰纏繞的腰帶，所述顯示單元包括顯示表面，所述電池水平在該顯示表面上顯示，所述腰帶包括設(shè)定部，其構(gòu)造成當(dāng)用戶穿戴所述殼體時將具有所述顯示表面的顯示單元設(shè)定為面向上。
[0006]所述的背負(fù)式電源，其還包括從所述殼體延伸的電纜，所述電纜電連接到所述顯示單元，所述背帶包括構(gòu)造成設(shè)定所述顯示單元的設(shè)定部，所述設(shè)定部包括透明部，當(dāng)所述顯示單元設(shè)定到所述設(shè)定部時，用戶能夠通過所述透明部看到所述顯示單元。
[0007]所述的背負(fù)式電源，其中，所述設(shè)定部構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)，使得當(dāng)用戶穿戴所述殼體時，用戶能夠從上面看見所述顯示表面。
[0008]所述的背負(fù)式電源，其中，背帶包括基部和蓋部?；亢蜕w部形成空間，該空間允許電纜通過并且夾持至少一部分電纜。
[0009]所述的背負(fù)式電源，其中，所述背帶還包括設(shè)定部，其構(gòu)造成在電纜和顯示單元通過所述空間之后設(shè)定所述顯示單元。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]本實用新型的特定特點和優(yōu)點以及其它目標(biāo)將從結(jié)合附圖的以下描述中顯而易見，其中:
[0011]圖1是解釋根據(jù)第一實施例的背負(fù)式電源的使用的說明圖；
[0012]圖2(a)是根據(jù)第一實施例的背負(fù)式電源的前視圖；
[0013]圖2(b)是根據(jù)第一實施例的背負(fù)式電源的后視圖；
[0014]圖3是根據(jù)第一實施例的殼體的側(cè)視圖；
[0015]圖4是根據(jù)第一實施例的殼體的后視圖；
[0016]圖5是根據(jù)第一實施例的背負(fù)式電源的側(cè)視圖；[0017]圖6(a)是根據(jù)第一實施例的袋子的側(cè)視圖；
[0018]圖6(b)是根據(jù)第一實施例的操作單元的平視圖；
[0019]圖6(c)是根據(jù)第一實施例的容納單元的說明圖；
[0020]圖7是根據(jù)第一實施例的背負(fù)式電源、適配器和充電器的電路圖；
[0021]圖8是示出根據(jù)第一實施例的背負(fù)式電源和適配器之間的連接的說明圖；
[0022]圖9是示出根據(jù)第一實施例的適配器和電動工具之間的連接的說明圖；
[0023]圖10是根據(jù)第二實施例的背負(fù)式電源、適配器和充電器的電路圖；
[0024]圖11是示出根據(jù)變形例的適配器安裝到背負(fù)式電源的殼體的說明圖；
[0025]圖12(a)是根據(jù)變形例的適配器容納部件的透視圖；
[0026]圖12(b)是根據(jù)變形例的容納在適配器容納部件中的適配器的透視圖；
[0027]圖13(a)是根據(jù)變形例的容納部件的外部側(cè)視圖；
[0028]圖13(b)是根據(jù)變形例的容納部件的外部平面圖；
[0029]圖13(c)是示出根據(jù)變形例的容納部件附接到腰帶的說明圖；
[0030]圖14(a)是根據(jù)變形例的容納部件的外部視圖；
[0031]圖14(b)是示出根據(jù)變形例的容納部件附接到殼體的說明圖；
[0032]圖15是根據(jù)變形例的操作單元的頂視圖。
【具體實施方式】
[0033]圖1示出根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例的背負(fù)式電源I。背負(fù)式電源I容納用于為電動工具2提供動力的電池組51 (見圖7)。術(shù)語“向上”、“向下”、“上”、“下”、“在...之上〃、“在...之下”、“在...下方”、“右”、“左”等指示當(dāng)用戶將背負(fù)式電源I穿戴在他的背部上時的方向。容納在背負(fù)式電源I中的電池組51能夠穿戴在用戶的背上，同時用戶操作電動工具2。
[0034]適配器3連接在背負(fù)式電源I和電動工具2之間，使得電力能夠從電池組51供應(yīng)到電動工具2。通過在背負(fù)式電源I和充電器4之間連接適配器3，充電器4(見圖7)能夠被用來為電池組51充電。
[0035]如圖2 (a)和2 (b)所示，背負(fù)式電源I包括殼體5和背帶6。圖1、2 (a)和2 (b)中的背負(fù)式電源I的外部樣式和形狀稍微不同于在其它附圖中的外部樣式和形狀，但是在所有附圖中的背負(fù)式電源I構(gòu)造成實現(xiàn)在優(yōu)選實施例中描述的相同功能。
[0036]殼體5具有箱式形狀并且容納電池組51以及控制板52(見圖7)。如圖3所示，主電源開關(guān)53還設(shè)置在殼體5的側(cè)表面上。
[0037]電池組51由串聯(lián)連接的多個蓄電池51c(見圖7)構(gòu)成。在優(yōu)選實施例中，電池組51具有大容量，并且更具體地，由彼此并行布置的多個蓄電池單元構(gòu)成，各個單元具有串聯(lián)連接的多個蓄電池51c。
[0038]控制板52和主電源開關(guān)53的結(jié)構(gòu)將稍后描述。
[0039]如圖3和4所示，殼體5包括當(dāng)背負(fù)式電源I穿戴上時抵靠用戶背部的接觸表面54。接觸表面54由樹脂材料或諸如鋁的金屬材料形成，并且具有大致正方形形狀。在左-右方向上延長的凹部55和凸部56豎直地交替形成在接觸表面54中/上。因而，當(dāng)背負(fù)式電源I穿戴上時，用戶的背部通過稍后描述的襯墊部61接觸凸部56，空間形成在接觸表面54和用戶的背部(襯墊部61)之間的凹部55中。
[0040]因為根據(jù)優(yōu)選實施例的電池組51具有如上所述的大容量，所以當(dāng)背負(fù)式電源I被使用時，電池組51的溫度有可能升高到對用戶的觸摸而言不舒服的水平。然而，因為背負(fù)式電源I的上述結(jié)構(gòu)允許空氣經(jīng)過用戶的背部和接觸表面54之間，所以傳輸?shù)接脩舻谋巢康?、電池組51中生成的熱量極大地減小，從而防止用戶的背部變得熱和出汗。
[0041]優(yōu)選實施例的特定特點在于，如圖3和4所示，凹部55和凸部56在左-右(水平)方向上延伸。在該構(gòu)造的情況下，緊接著用戶背部的凹部55中形成的空間在左-右方向上通過接觸表面54，從而允許傾向于水平地流動的空氣的經(jīng)過。因此，該構(gòu)造還減少傳輸?shù)接脩舯巢康?、在電池組51中生成的熱量，由此進一步防止用戶的背部變得熱和出汗。
[0042]進一步，在優(yōu)選實施例中，如圖5所示，接觸用戶的背部的凸部56的內(nèi)部為中空腔室，諸如電池組51和控制板52的零件設(shè)置在該中空腔室中。該構(gòu)造能夠絕熱地將電池組51與用戶背部分離，由此進一步減少傳輸?shù)接脩舻谋巢康?、在電池組51中生成的熱量并且從而防止用戶的背部變得熱和出汗。
[0043]如圖4所示，電纜延伸通孔57形成在接觸表面54的下部并且在水平方向上定位在接觸表面54的中心部處。連接到電動工具2 (適配器3)的電源電纜58在從水平方向向上成角度的方向上從電纜延伸孔57延伸。電源電纜58電連接到電池組51。當(dāng)用戶坐在表面上同時承載他或她背部上的背負(fù)式電源I時，該構(gòu)造防止電源電纜58與地面或該其它表面接觸。與地面的這種接觸可能干涉用戶在坐下位置中執(zhí)行操作。
[0044]如圖3和4所示，引導(dǎo)凹槽57a形成在接觸表面54中。引導(dǎo)凹槽57a從電纜延伸孔57向左和向右兩者延伸，從而允許電源電纜58朝向接觸表面54的左側(cè)或右側(cè)沿著引導(dǎo)凹槽57a引導(dǎo)。因此，該構(gòu)造改進操作性，這是因為根據(jù)用戶是用左手或者用右手和用戶操作的電動工具2的類型，電源電纜58能夠延伸到接觸表面54的期望側(cè)。進一步，該構(gòu)造防止由電源電纜58懸掛太低而引起的、操作連接到電源電纜58的端部的電動工具2的降低的效率。
[0045]如圖2(a) ,2(b)和5所示，背帶6包括襯墊部61、一對肩帶62、和一對腰帶63。
[0046]襯墊部61由處于與接觸表面54基本相同的尺寸的非剛性部件形成并且配置成在接觸表面54和用戶的背部之間。如圖2(b)和5所示，多個凹部61b通過多個加軟墊的接觸部(凸部)61a而形成在襯墊部61中。凹部61b中的一部分在水平方向上延伸并且凹部61b的另一部分在豎直方向上延伸。該構(gòu)造確?？諝饽軌蛟谝r墊部61和用戶背部之間經(jīng)過，由此減少傳輸?shù)接脩舻谋巢康?、在電池組51中生成的熱量，并且從而防止用戶的背部變得熱和出汗。
[0047]如圖2(b)所示，兩個肩帶62從襯墊部61的頂部朝向下側(cè)延伸。如圖2(a)、2(b)和5所不,在襯墊部61的左側(cè)和右側(cè)兩者上從殼體5延伸的一對頂部帶61c與相應(yīng)肩帶62接合。通過調(diào)整頂部帶61c的長度，用戶能夠調(diào)整在用戶背部(背帶6，或更具體地，襯墊部61)和殼體5之間形成的間隙并且能夠有效地將殼體5的重量分配到肩帶62上，從而確保殼體5合適地裝配在用戶的背部上。進一步，通過允許殼體5的重力的中心帶到靠近用戶，該構(gòu)造減小對于用戶失去平衡并且向后倒下的可能性。進一步，將殼體5的重量有效地分配在肩帶62上極大地減小用戶疲勞。
[0048]肩帶62沿著襯墊部61的兩側(cè)從頂部行進到底部，由此形成環(huán)。背負(fù)式電源I通過將臂和肩插入到由肩帶62形成的環(huán)內(nèi)而放置在用戶的背部上。
[0049]腰帶63從襯墊部61的每一側(cè)(左側(cè)或右側(cè))的底部在大體水平方向上延伸。腰帶63兩者的遠端構(gòu)造成彼此接合。通過接合這些端部，背負(fù)式電源I (接觸表面54)能夠裝配到用戶的身體。
[0050]水平布置的輔助帶可配置在腰帶63之上，輔助帶的左端和右端分別接合左和右肩帶62。當(dāng)用戶工作時，該輔助帶的加入減小背負(fù)式電源1(接觸表面54)和用戶身體之間的摩擦。
[0051]肩帶62和腰帶63連接到其上的襯墊部61利用多個螺釘591固定到接觸表面54。螺釘591插入通過形成于接觸表面54(見圖4)中的螺釘孔59。在根據(jù)優(yōu)選實施例的背負(fù)式電源I的情況下，必須足夠注意將殼體5接合到背帶6，這是因為電池組51具有相當(dāng)大的重量。利用插入到形成于接觸表面54中的螺釘孔59內(nèi)的螺釘591而將襯墊部61固定到接觸表面54，防止殼體5變得從背帶6分離。進一步，將殼體5接合到背帶6所需的力通過頂部帶61c和相關(guān)構(gòu)造分配。
[0052]螺釘孔59從襯墊部61 (接觸表面54)的兩側(cè)朝向左-右中心形成。螺釘591在水平方向上在遠離襯墊部61的兩端的位置處，也就是在水平方向上從襯墊部61的兩端的中心側(cè)位置處將襯墊部61固定到殼體5。因為該構(gòu)造不將襯墊部61的左端和右端兩者固定到殼體5，所以由非剛性部件形成的襯墊部61能夠彎曲并且符合用戶的身體。
[0053]如圖2(a)和2(b)所示，連接到控制板52的操作電纜64從殼體5延伸。操作單元65連接到操作電纜64的遠端。
[0054]如圖2(a)和6(a)所示，袋子(蓋部)63a附接到各腰帶63。袋子63a與腰帶63一起形成空間63b，其允許操作單元65和操作電纜64通過其中并且容納操作電纜64的超出部分。該構(gòu)造減小當(dāng)用戶穿戴背負(fù)式電源I時操作電纜64的超出部分抓住樹枝等的可能性，并且因而防止操作效率的減小。進一步，因為該構(gòu)造隱藏操作電纜64的超出部分而不管用戶的身體類型，所以背負(fù)式電源I對任何特定身體類型不是或多或少用戶友好的。
[0055]如圖6(b)所示,操作單元65具有箱式形狀。在操作單元65的前表面上設(shè)置輔助電源開關(guān)66、電池水平開關(guān)67、電池水平LED68a、電源LED68b、和故障LED68c。
[0056]通過關(guān)閉輔助電源開關(guān)66，用戶能夠使從背負(fù)式電源I到電動工具2的電力的供應(yīng)停止。通過操作電池水平開關(guān)67，用戶能夠以五個水平的精度在電池水平LED68a上顯示電池組51的電池壽命的量。在從上面結(jié)構(gòu)中的襯墊部61延伸的腰帶63上安裝的操作單元65的情形下，用戶能夠容易地確認(rèn)電池組51的電池水平等，同時在他或她的背部上承載殼體5，也就是同時與電動工具2 —起工作。
[0057]如圖2(b)所示，操作單元65容納在利用鉤和毛圈搭扣緊固件附接到腰帶63的容納單元69中。為了將操作單元65插入通過形成在袋子63a和腰帶63之間的空間63b (圖6(a))的目的，優(yōu)選地是將操作單元65保持在它的裸態(tài)中，不是容納在容納單元69等中。然而，例如，當(dāng)不容納在容納單元69中時，操作單元65易受潛在損壞沖擊和未預(yù)料的水暴
露的影響。
[0058]因此，優(yōu)選實施例中的操作單元65在插入通過空間63b之后容納在容納單元69中。該方法促進操作單元65插入通過空間63b，同時減小操作單元65遭受損壞、短路等的可能性。[0059]容納單元69包括透明部69a，用戶通過該透明部69a能夠看到電池水平LED68a、電源LED68b和故障LED68c。以該方式，用戶能夠可視地確認(rèn)LED等的狀態(tài)，同時它們維持在腰帶63上。
[0060]如圖6 (C)所示，容納單元69構(gòu)造成圍繞它的頂端旋轉(zhuǎn)。也就是，電池水平LED68a設(shè)置在其上的操作單元65的表面當(dāng)容納單元69旋轉(zhuǎn)時面向上。在此使用的術(shù)語“向上”意圖意指在從水平向上成角度的方向上，也就是，在包括豎直向上方向和斜向上方向的方向上。換言之，容納單元69旋轉(zhuǎn)使得當(dāng)用戶穿戴該殼體5時用戶能夠看到操作單元65的表面。該構(gòu)造使用戶能夠看到電池水平LED68a等，同時操作單元65保留在腰帶63上。
[0061]接著，容納在殼體5中的控制板52的結(jié)構(gòu)將參考圖7描述。如圖7所示，容納控制板52的背負(fù)式電源I利用適配器3連接到充電器4以構(gòu)造充電系統(tǒng)A。如上所述，背負(fù)式電源I還能夠連接到使用相同適配器3的電動工具2。
[0062]控制板52包括電池側(cè)正極性端子5a和電池側(cè)負(fù)極性端子5b。安裝在控制板52上的構(gòu)件包括上面描述的主電源開關(guān)53和調(diào)整器521、轉(zhuǎn)換元件522、關(guān)閉電路523、保護集成電路524、熱敏電阻525、和電池側(cè)微型計算機526。
[0063]在背負(fù)式電源I的外部，電池側(cè)端子5a和5b連接到電源電纜58。在背負(fù)式電源I的內(nèi)部的控制板52上，電池側(cè)端子5a和5b連接到電池組51的正極性端子51a和負(fù)極性端子51b。主電源開關(guān)53、轉(zhuǎn)換元件522和關(guān)閉電路523順序地連接在電池組51的正極性端子51a和電池側(cè)正極性端子5a之間。
[0064]調(diào)整器521連接到主電源開關(guān)53和轉(zhuǎn)換元件522之間的接觸點。調(diào)整器521調(diào)整從電池組51輸出的、待供應(yīng)到保護集成電路524和電池側(cè)微型計算機536的作為驅(qū)動電壓的電壓。
[0065]轉(zhuǎn)換元件522為場效晶體管(FET)。早前描述的輔助電源開關(guān)66連接到電池側(cè)微型計算機526。當(dāng)輔助電源開關(guān)66關(guān)掉時，電池側(cè)微型計算機526輸出關(guān)信號到轉(zhuǎn)換元件522的門，用于關(guān)閉轉(zhuǎn)換元件522。
[0066]在該構(gòu)造的情況下，調(diào)整器521連接到設(shè)置在轉(zhuǎn)換元件522的電池組51側(cè)上的電流路徑。因此，驅(qū)動電源供應(yīng)到保護集成電路524和電池側(cè)微型計算機526，即便當(dāng)主要用于停止到電動工具2的電源供應(yīng)的輔助電源開關(guān)66 (轉(zhuǎn)換元件522)已被關(guān)掉。
[0067]在某些情形下，根據(jù)優(yōu)選實施例的背負(fù)式電源I可特別地適合于主要用于特定季節(jié)的電動工具。在這種情況下，如果背負(fù)式電源I僅存儲有關(guān)閉的輔助電源開關(guān)66(轉(zhuǎn)換元件522)，然后電力將繼續(xù)供應(yīng)到保護集成電路524和電池側(cè)微型計算機526。這將在背負(fù)式電源I來年再次使用時耗盡電池組51的水平并且可由于過放電等甚至退化電池組51。
[0068]因此，根據(jù)優(yōu)選實施例的背負(fù)式電源I在配置在轉(zhuǎn)換元件522的電池組51側(cè)上的電流路徑上設(shè)置主電源開關(guān)53，并且調(diào)整器521設(shè)置在主電源開關(guān)53和轉(zhuǎn)換元件522之間連接的電流路徑上。在該構(gòu)造的情況下，如果背負(fù)式電源I在長時間段中沒有使用，到保護集成電路524和電池側(cè)微型計算機526的電力供應(yīng)能夠通過關(guān)掉主電源開關(guān)53而關(guān)閉。以該方式允許電力供應(yīng)被關(guān)閉，減小了由過量放電等導(dǎo)致的電力浪費和電池組51的退化。
[0069]進一步，優(yōu)選實施例中的主電源開關(guān)53構(gòu)造成機械開關(guān)并且因此能夠獨立于輔助電源開關(guān)66關(guān)閉整個電路。
[0070]優(yōu)選實施例中的電池組51為能夠供應(yīng)高達30A的電流的高容量組電池組。因此，在實施例中采用的主電源開關(guān)53必須能夠承受這種大電流。
[0071]如圖3所示，根據(jù)優(yōu)選實施例，主電源開關(guān)53設(shè)置在背負(fù)式電源I中的殼體5的側(cè)表面上。然而，主電源開關(guān)53優(yōu)選地配置在用戶能夠操作同時承載背負(fù)式電源I的位置中，諸如殼體5的底部表面，并且不限于殼體5的側(cè)表面。該構(gòu)造不僅僅減小用戶在操作期間無意地關(guān)閉主電源開關(guān)53的可能性，而且當(dāng)有需要快速地關(guān)閉整個電路時在承載背負(fù)式電源I的同時還使用戶能夠關(guān)閉電源和整個電路。
[0072]關(guān)閉電路523是FET，在電池側(cè)微型計算機526的控制下起打開/中斷由電池側(cè)正極性端子5a、電池組51和電池側(cè)負(fù)極性端子5b形成的電流路徑。
[0073]保護集成電路524在充電操作期間檢測到電池組51已達到完全充電時輸出充電停止信號到電池側(cè)微型計算機526，并且在放電操作期間檢測到在電池組51中的過放電或過電流時輸出放電停止信號到電池側(cè)微型計算機526。
[0074]熱敏電阻525將電池組51的溫度輸出到電池側(cè)微型計算機526作為電池溫度信號。
[0075]電池側(cè)微型計算機526控制關(guān)閉電路523，以在從保護集成電路524接收到充電停止信號或放電停止信號時中斷電流路徑。
[0076]因為存在電池組51如果它的溫度升高太高可開始退化或甚至故障的可能性，所以電池側(cè)微型計算機526控制關(guān)閉電路523，以當(dāng)從熱敏電阻525輸入的電池溫度信號指示大于規(guī)定水平的溫度時中斷電流路徑。
[0077]當(dāng)充電器4將大于用于電池組51的規(guī)格的電壓或電流供應(yīng)到電池組51時，電池組51還可在充電期間變得失效。例如，當(dāng)與電池組51不兼容的充電器4連接到背負(fù)式電源I時，這可發(fā)生。
[0078]因此，電池側(cè)微型計算機526檢測供應(yīng)到電池組51的電壓和電流(電壓/電流檢測信號)并且控制該關(guān)閉電路523，以當(dāng)供應(yīng)的電壓或電流超過規(guī)定值時中斷電流路徑。以該方式，當(dāng)確定電池組51完全充電或錯誤發(fā)生時，根據(jù)優(yōu)選實施例的背負(fù)式電源I中斷在電池組51側(cè)上的電流路徑。因為當(dāng)電池組51完全充電時或當(dāng)錯誤發(fā)生時，獨立于連接到背負(fù)式電源I的充電器4的背負(fù)式電源I本身可靠地使到電池組51的電力供應(yīng)停止，所以該背負(fù)式電源I抑制電池組51的退化等并且減小電池組51故障的可能性。
[0079]接著，充電器4的結(jié)構(gòu)將被描述。充電器4為具備充電器側(cè)正極性端子4a、充電器側(cè)負(fù)極性端子4b、電池類型輸入端子4c、電池溫度輸入端子4d、電源41和充電器側(cè)微型計算機42的傳統(tǒng)裝置。
[0080]電源41將由商業(yè)電源產(chǎn)生的AC電力轉(zhuǎn)化成DC電力并且經(jīng)由充電器側(cè)端子4a和4b輸出該電力作為充電電力。
[0081 ] 充電器側(cè)微型計算機42基于輸入到電池類型輸入端子4c內(nèi)的電池類型信號和輸入到電池溫度輸入端子4d內(nèi)的電池溫度信號控制由電源41輸出的充電電壓和充電電流。然而，如果在規(guī)定范圍內(nèi)的信號沒有輸入到電池類型輸入端子4c和電池溫度輸入端子4d中的至少一個內(nèi)，則充電器側(cè)微型計算機42防止電源41執(zhí)行充電操作，也就是防止電源41越過充電器側(cè)端子4a和4b施加電壓。
[0082]接著，適配器3的結(jié)構(gòu)將被描述。背負(fù)式電源I通過適配器3和連接到適配器3的電源電纜58而連接到電動工具2或充電器4。[0083]如圖7和8所示，電源電纜58包括分別設(shè)置在它的相對端部上的連接器58a和58b。電源電纜58的一部分通過將連接器58a和58b擰到相應(yīng)構(gòu)件上的連接器內(nèi)而可拆卸地連接到背負(fù)式電源I和適配器3。在該構(gòu)造的情況下，如果電源電纜58在操作期間意外地切斷，則電源電纜58能夠容易地被替換并且操作被恢復(fù)。進一步，電源電纜58能夠用適合于電動工具2的額定輸出的不同規(guī)格中的一個替換。例如，如果背負(fù)式電源I連接到低輸出電動工具2，則電源電纜58能夠用更細(xì)的電源電纜58替換，以極大地改善操作效率。
[0084]如圖8所示，電源電纜58還包括能夠旋在一起的連接器58c和58d。通過使連接器58c和58d斷開，電源電纜58能夠分離成在背負(fù)式電源I側(cè)上的電纜段和在適配器3側(cè)上的電纜段。
[0085]如圖8和9所示，適配器3在它的頂部表面上具備側(cè)向滑動連接部31，用于將適配器3連接到電動工具2。電源電纜58連接到適配器3的底部表面并且從其中向下延伸。在該構(gòu)造的情況下，電源電纜58在如下方向上(圖8和9中豎直地)施加力到適配器3:該方向不同于適配器3從電動工具2脫離的方向(在圖8和9中左-右方向)。因此，適配器3不可能在操作期間變得從電動工具2斷開。
[0086]在電源電纜58施加力到適配器3的方向(圖8和9中豎直地)和適配器3從電動工具2脫離的方向(圖8和9中左-右方向)的正交關(guān)系為該實施例的特點。該構(gòu)造中，由電源電纜58施加到適配器3的豎直力起抵抗用于使適配器3從電動工具2脫離的左右力的摩擦力的作用。因此，該構(gòu)造有效地阻止適配器3變得從電動工具2斷開。
[0087]接著，適配器3的電路構(gòu)造將參考圖7描述。適配器3包括第一適配器側(cè)正極性端子3a、第一適配器側(cè)負(fù)極性端子3b、第二適配器側(cè)正極性端子3c、第二適配器側(cè)負(fù)極性端子3d、偽電池類型輸出端子3e、偽電池溫度輸出端子3f、放電停止信號輸出端子3g、和偽信號輸出單兀32。
[0088]第一適配器側(cè)正極性端子3a和第一適配器側(cè)負(fù)極性端子3b能夠分別地連接到充電器側(cè)端子4a和4b。類似地，第二適配器側(cè)正極性端子3c和適配器側(cè)負(fù)極性端子3d能夠通過電源電纜58分別地連接到電池側(cè)端子5a和5b。另外地，偽電池類型輸出端子3e和偽電池溫度輸出端子3f能夠分別連接到電池類型輸入端子4c和電池溫度輸入端子4d。放電停止信號輸出端子3g能夠連接到電動工具2的放電停止信號輸入端子。偽信號輸出單元32經(jīng)由偽電池類型輸出端子3e和偽電池溫度輸出端子3f輸出在規(guī)定范圍內(nèi)的偽信號。
[0089]根據(jù)優(yōu)選實施例的背負(fù)式電源I具有能夠供應(yīng)大電流的大容量電池組51。因而，為了供應(yīng)大電流，需要厚的(大規(guī)格)電源電纜58。另一方面，厚電源電纜58能夠減小電動工具2的操作效率，這是因為電纜能夠變得笨重。纖細(xì)電源電纜58為可期望的。
[0090]在優(yōu)選實施例中，能夠供應(yīng)大電流的纖細(xì)電源電纜58通過不提供具有電池類型輸出端子、電池溫度輸出端子和放電停止信號輸出端子的背負(fù)式電源I并且通過不提供具有與這些端子對應(yīng)的信號線的電源電纜58而實現(xiàn)。因為具有該構(gòu)造的背負(fù)式電源I不能夠輸出電池類型信號和電池溫度信號，所以構(gòu)造成基于這種信號開始供應(yīng)電力的充電器4不能夠執(zhí)行充電操作，除非采取反措施。
[0091]因而，在優(yōu)選實施例中，適配器3在背負(fù)式電源I和充電器4之間連接。適配器3具有偽信號輸出單元32，用于在規(guī)定范圍內(nèi)輸出偽信號，用于指示充電器4執(zhí)行充電操作。
[0092]然而，因為當(dāng)電池組51變得完全充電時或者當(dāng)錯誤發(fā)生時從適配器3的偽信號輸出單元32輸出的偽信號不改變，所以該構(gòu)造單獨不能使在充電器4端部上的充電操作停止。因此，在優(yōu)選實施例中，當(dāng)電池側(cè)微型計算機526檢測到電池組51完全充電等時，關(guān)閉電路523中斷電流路徑，由此停止設(shè)置在背負(fù)式電源I中的電池組51的充電。因而，該構(gòu)造不僅實現(xiàn)能夠供應(yīng)大電流的纖細(xì)電源電纜58，而且能夠當(dāng)電池組51變得完全充電時或當(dāng)錯誤發(fā)生時合適地停止用于為電池組51充電的操作。
[0093]注意到，電動工具2具有放電關(guān)閉電路和用于在檢測到在電池組51中的過放電或者過電流時中斷到放電關(guān)閉電路的電流路徑。進一步，因為具有上面結(jié)構(gòu)的適配器3使用內(nèi)置微型計算機檢測電壓和電流，所以適配器3能夠在檢測到諸如過電流或過度的電壓降的錯誤時將用于關(guān)閉電流路徑的信號傳輸?shù)诫妱庸ぞ?的放電關(guān)閉電路。因為當(dāng)過放電或過電流在根據(jù)優(yōu)選實施例的背負(fù)式電源I中發(fā)生時在背負(fù)式電源I側(cè)和電動工具2側(cè)兩者上的電流路徑中斷，所以優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)能夠更適合地減小電池組51將退化或故障的可能性。
[0094]接著，本實用新型的第二實施例將參考圖10描述，其中，相同部分和構(gòu)件以相同參考標(biāo)記指定，以避免重復(fù)描述。在第二實施例中，充電器4的充電器側(cè)微型計算機42具有計時器功能，用于在充電開始之后計數(shù)運行時間。在確定該計數(shù)已超過規(guī)定時間長度時，充電器側(cè)微型計算機42執(zhí)行控制程序，以停止電源41的充電操作。
[0095]然而，當(dāng)這樣的電池組51連接到充電器4時，該構(gòu)造不能夠完全充電需要比規(guī)定時間更長充電時間的電池組51。因此，在第二實施例中的適配器3還具備充電器復(fù)位單元33。在從充電操作的開始的運行時間超過規(guī)定時間之前，充電器復(fù)位單元33輸出計時器復(fù)位信號到充電器4中的充電器側(cè)微型計算機42。計時器復(fù)位信號在充電器側(cè)微型計算機42中復(fù)位計數(shù)，使得充電器4將繼續(xù)充電操作。以該方式設(shè)置充電器復(fù)位單元33能夠防止具有計時器功能的充電器4在連接到充電器4的電池組51完全充電之前(特別地當(dāng)電池組51需要比規(guī)定時間更多的充電時間時)結(jié)束充電操作。
[0096]在該情形下，存在電池組51過充電的可能性，這是因為充電器4本身不能夠確定何時電池組51完全充電。然而，如上所述，根據(jù)優(yōu)選實施例的背負(fù)式電源I能夠在本身確定電池組51完全充電時關(guān)閉電流路徑。因而，背負(fù)式電源I能夠確保各種容量的電池組51能夠完全充電，同時防止各種容量的電池組51的過充電。
[0097]盡管本實用新型參考它的實施例詳細(xì)地描述，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是各種改變和更改可在其中作出而不背離本實用新型的范圍。
[0098]例如，背負(fù)式電源I和適配器3可構(gòu)造成使得適配器3能夠安裝(或容納)在背負(fù)式電源I上。例如，如圖11所示，適配器3安裝在殼體5的側(cè)表面上，主電源開關(guān)53設(shè)置在該殼體5的側(cè)表面上。在該構(gòu)造的情形下，主電源開關(guān)53可通過在背負(fù)式電源I上安裝適配器3而關(guān)閉。該構(gòu)造防止用戶當(dāng)完成使用背負(fù)式電源I時忘記關(guān)閉主電源開關(guān)53，減小電池組51過放電的可能性。
[0099]可選地，如上所述的相同原因，當(dāng)電源電纜58的連接器58a(或58d)從背負(fù)式電源I拆卸時，主電源開關(guān)53可構(gòu)造成關(guān)閉。
[0100]如圖12(a)和12(b)所示，能夠與適配器3接合的適配器容納部件34可設(shè)置在腰帶63上，使得適配器3當(dāng)不連接到電動工具2時不干涉用戶操作。在圖12(a)和12(b)的實例中，適配器容納部件34具有腰帶63插入通過其中的插入孔34a。然而，適配器容納部件34可具備具有倒U形的夾子，從而使適配器容納部件34能夠簡單地夾到腰帶63上。
[0101]如圖12(a)和12(b)所示，適配器3還可具備纏繞部34b，電源電纜58能夠圍繞該纏繞部34b纏繞。纏繞部34b的使用能夠阻止電源電纜58的超出部干涉用戶操作。
[0102]如圖13(a)到13(c)所示，能夠容納適配器3的容納部36可使用接合部63c附接到腰帶63。圖13(a)示出側(cè)視圖，圖13(b)示出容納部36的平視圖。圖13(c)示出容納部36附接到腰帶63。
[0103]如圖14(a)和14(b)所示，能夠容納適配器3的容納部37可在殼體5的底部端上或靠近殼體5的底部端而附接到背帶6。在該實例中，容納部37由卷起成圓柱形形狀的布形成。線扣37a附接到容納部37的左端和右端中的每一個。拉動線扣37a緊密靠近容納部37的開口端。
[0104]在容納部37以該方式附接到殼體5的情況下，用戶必須當(dāng)穿戴背負(fù)式電源I時將適配器3插入到在用戶的背部后的容納部37內(nèi)。然而，該構(gòu)造便于適配器3到容納部37內(nèi)的插入。
[0105]進一步，電池水平LED68a、電源LED68b和故障LED68c可設(shè)置在操作單元65的頂部表面上，如圖15所示。在該布置的情況下，用戶能夠檢查電池組51的剩余電池壽命等，而不使操作單元65傾斜。
[0106]在根據(jù)優(yōu)選實施例的適配器3輸出從背負(fù)式電源I產(chǎn)生的電壓到電動工具2而沒有改變時，適配器3可更改電壓，以對應(yīng)于各種額定電壓的電動工具2。在該情形下，不同規(guī)格的電源電纜58可用來對應(yīng)于電池工具2的額定輸出。因此，低規(guī)格(小直徑)電源電纜58可用來連接低輸出電動工具2，這能夠改善操作效率。
[0107]可選地，背負(fù)式電源I可裝備有替換適配器的電壓變換器電路。在該情形下，電壓變換器電路安放在開關(guān)53的外側(cè)，并且它優(yōu)選地連接到電池側(cè)端子5a和5b。S卩，開關(guān)53在正極性端子51a和連接到正極性端子5a的電壓變換器的正極性端子之間。
[0108]在優(yōu)選實施例中，操作單元65通過操作電纜64與電池側(cè)微型計算機526通信，但是該通信可使用卷線實施或可無線地實施。
[0109]在優(yōu)選實施例中，操作單元65利用鉤和毛圈搭扣緊固件可移除地附接到腰帶63。然而，操作單元65可通過鉤、夾子、透明袋子等附接到腰帶63，或替代地可附接到肩帶62。
[0110]在第二實施例中，充電器側(cè)微型計算機42可構(gòu)造成在接收復(fù)位信號時停止充電操作或可將信號中斷視為表示復(fù)位信號已被輸入并且在此時停止充電操作。因此，適配器3的充電器復(fù)位單元33可輸出或中斷基于充電器側(cè)微型計算機42的類型的信號。
[0111]為了防止在襯墊部61和接觸表面54之間的滑動，凹槽可形成在相對于接觸表面54的襯墊部61的表面中。在此，多個凹槽可豎直地形成，由此在與形成在接觸表面54上的水平凹部55和凸部56正交的方向上延伸。
[0112]關(guān)閉電路523可在檢測到電池組51完全充電或錯誤發(fā)生時中斷電流路徑。然而，關(guān)閉電路523可在其它事件發(fā)生的情形下中斷電流路徑。
【權(quán)利要求】
1.一種背負(fù)式電源，包括: 可再充電電池； 容納所述可再充電電池的殼體；和 背帶，用戶通過所述背帶將所述殼體穿戴在用戶的背部上， 其特征在于，所述背負(fù)式電源包括操作單元，其包括開關(guān)和顯示單元中的至少一個，所述開關(guān)構(gòu)造成使所述可再充電電池生效或失效，所述顯示單元構(gòu)造成顯示所述可再充電電池的電池水平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背負(fù)式電源，其特征在于，所述背帶包括構(gòu)造成圍繞用戶的腰纏繞的腰帶， 其中，所述顯示單元包括顯示表面，所述電池水平在該顯示表面上顯示， 其中，所述腰帶包括設(shè)定部，其構(gòu)造成當(dāng)用戶穿戴所述殼體時將具有所述顯示表面的顯示單元設(shè)定為面向上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背負(fù)式電源，其特征在于，還包括從所述殼體延伸的電纜，所述電纜電連接到所述顯示單元， 其中，所述背帶包括構(gòu)造成設(shè)定所述顯示單元的設(shè)定部， 其中，所述設(shè)定部包括透明部，當(dāng)所述顯示單元設(shè)定到所述設(shè)定部時，用戶能夠通過所述透明部看到所述顯示單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背負(fù)式電源，其特征在于，所述設(shè)定部構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)，使得當(dāng)用戶穿戴所述殼體時，用戶能夠從上面看見所述顯示表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背負(fù)式電源，其特征在于:所述背帶包括基部和蓋部，其中所述基部和所述蓋部形成空間，該空間允許所述電纜通過并且夾持至少一部分所述電纜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背負(fù)式電源，其特征在于:所述背帶還包括設(shè)定部，其構(gòu)造成在電纜和顯示單元通過所述空間之后設(shè)定所述顯示單元。
【文檔編號】H02J7/00GK203398823SQ201320400281
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】吉成拓家, 藤澤治久, 伊藤高史 申請人:日立工機株式會社